第3节 重力（大单元教学课件）物理人教版2024八年级下册

第七章 第三节 重力 【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列（人教版2024） 1. 通过观察和实验，了解重力及其产生的原因。 2. 通过实验探究，理解重力与质量的关系，会用公式G=mg 计算重力。 3. 知道重力的方向是竖直向下的，及铅垂线的应用。 4. 能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心，会画重力示意图。 学习目标 情境导入 第3节 重力 本节课我们一起来学习在地面附近的物体，在没有支撑时，为什么会落到地面上来的原因。 倾泻而下的瀑布 抛出去的铅球 撒出去的渔网 观察下面的图片并思考问题：瀑布为什么高处往低处流？撒出去的渔网为什么会落到水面？抛出去的铅球问什么会落到地面上？ 知识点1：重力的概念 知识点1：重力的概念 1.现象探究： 下落的苹果 飘落的雪花 流动的水流 抛出的铅球 现象 苹果下落 分析 受到地球引力作用 雪花下落 受到地球引力作用 水往低处流 受到地球引力作用 铅球落地 受到地球引力作用 2. 重力定义 地球附近的物体由于受到地球的吸引而具有的力，即为重力，用G表示。 知识点1：重力的概念 苹果、雪花、水流和铅球最终会落到地面，是因为它们受到地球引力的作用，这个引力即为重力。 施力物体 受力物体 地球上一切物体受到的重力的施力物体都是地球。 踢出去的足球 投掷出去的飞枪 知识点1：重力的概念 扔出去的铅球 【思考】踢出去的足球、投掷出去的飞枪、扔出去的铅球，它们最终是否会落到地面，是什么原因呢？ 【原因分析】飞出去的足球、飞枪、铅球最终落到地面上，是因为受到重力的缘故。 知识点1：重力的概念 抛在空中的物体将不会落下；人将会很容易脱离地球而进入太空；人很容易搬动大石块；水不会由高处向低处流动；杯子中的水不会顺利倒入口中；由于刮风形成的浮尘将永远停在空中；落叶将不会归根，而会停在空中等。 总之，失去重力，我们的生活将是一片混乱。 【思考】假如我们生活在一个没有重力的世界，有会出现什么情况呢？ 3.重力的三个特点 （1）普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用。 （2）不等性：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一个分力。 （3）非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。 知识点1：重力的概念 【典例1】下列关于重力的说法中正确的是（　　） A．重力的施力物体是地球 B．向上抛出的硬币在上升过程中不受重力作用 C．空中飞行的蜜蜂不受重力作用 D．从树上掉下的苹果，下落时不受重力 A 知识点1：重力的概念 【详解】A．重力是由于地球的吸引而产生的力，地面附近的物体都受重力作用；重力的施力物体是地球，故A正确； B．地球附近的一切物体都受重力作用，则向上抛出的硬币在上升过程中始终受到重力作用，故B错误； C．地球附近的一切物体都受重力作用，则空中飞行的蜜蜂也受重力作用，故C错误； D．地球附近的一切物体都受重力作用，则从树上掉下的苹果，下落时也受重力，故D错误。 知识点2：重力的大小 【提出问题】 知识点2：重力的大小 物体所受到的重力与其质量之间有什么关系呢？ 【猜想与假设】 通常我们感觉到物体的质量越大，物体就越重。因此可以作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大。 【制定计划与设计实验】 本实验需要用弹簧测力计测量两个量，分别是物体的质量和物体受到的重力。所以我们需要用天平测物体质量（或选用质量已知的钩码），用弹簧测力计测重力，分析实验数据，得出结论。 1. 实验：探究重力的大小跟质量的关系 【实验器材】 弹簧测力计、50g的钩码若干 把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，记下弹簧测力计的示数；改变钩码质量，重复上述实验并记录实验数据。 【实验方法】 知识点2：重力的大小 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 钩码的重力G /N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 知识点2：重力的大小 以质量为横坐标、重力为纵坐标描点并连接这些点。 观察并思考：物体所受重力跟它的质量有什么关系？ （1）物体受到的重力大小跟它的质量成 ___ 关系。 （2）物体所受的重力跟质量的比为等于______＿。 正比 10 N/kg 【实验结论】 知识点2：重力的大小 2. 实验注意事项 （1）测量前，要在竖直方向上调零，测量时要使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上。 （2）由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数，所以读数时应尽量准确些。 （3）当钩码静止时，弹簧测力计对钩码的拉力大小与钩码所受的重力大小相等，所以读取弹簧测力计的示数即为钩码的重力，且读数方便、准确。 知识点2：重力的大小 （4）实验中测量多组数据的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。 （5）对于物体重力的大小与质量的关系不能叙述为“物体的质量跟物体的重力大小成正比”。 因为质量是物体的一种固有属性，与重力等外因无关。 （6）如果一个物理量和另一个物理量的比值不变，或两个物理量的关系是一条过原点的倾斜直线，都可以判定这两个物理量是成正比关系。 视频讲解：探究重力的大小跟质量的关系 知识点2：重力的大小 3.重力的计算 重力，单位N 重力常数，一般取9.8N/kg，粗略计算可取10N/kg. 质量，单位：千克（kg) 知识点2：重力的大小 G=mg 大量实验数据表面，物体所受的重力跟它的质量成正比。 知识点2：重力的大小 使用公式 G=mg 时应注意以下两点： ①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。 ②会将公式正确变形，并能灵活运用。 如已知物体的重力求质量时可将 G=mg 变形为m = 地点 g值/(N · kg-¹) 纬度 纬度越高，g值越大 北极 9.832 北纬90° 北京 9.801 北纬39°56' 上海 9.794 北纬31°12′ 武汉 9.794 北纬30°33' 广州 9.788 北纬23°06' 赤道 9.780 北纬0° 地球上不同位置的g值 知识点2：重力的大小 （1）海拔：随着海拔的增加，g在减小； （2）纬度：随纬度的增加，g在不断增加。在赤道上，g最小，在南北两极时，g最大。（即同一个物体在赤道上时，重力最小，在南北两极时，重力最大） 比例系数g并非恒定不变的，它受海拔和纬度的影响。 一般g为9.8N/kg，表示地球附近质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。 在粗略计算时，g可以取 10 N/Kg。 g不是定值，它与物体所在的位置有关 知识点2：重力的大小 月球上的物体由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大约是地球上g值的，所以同一物体在月球表面受到的重力约是其在地球表面受到重力的。 知识点2：重力的大小 思考：同一个物体在地球上和月球上，它们的重力是否也一样呢？ 知识点2：重力的大小 项目 质量 重力 概念 物体所含物质的多少 地球对物体的吸引而具有的力 符号 m G 性质 只有大小没有方向 既有大小，又有方向，且方向竖直向下 单位 Kg N 大小与地理位置的关系 同一物体在二和位置，质量均相等 物体的重力随位置的变化而变化 计算公式 m=ρV G=mg 测量工具 托盘天平 弹簧测力计 联系 重力和质量的关系：G=mg，g取9.8N/kg 重力与质量的比较 常见一些物体的重力大小 一瓶可乐的重力约5N 物理课本的重力约2N 一个中学生的重力约500N 一个篮球重力约7N 知识点2：重力的大小 知识点2：重力的大小 【典例2】在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，按照图1把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中。 质量m/g 100 200 300  ___ 500 重力G/N 1 2 3 4 5 （1）表格中的空格应填 ； 400 重力跟质量成正比，所以当重力是4N时，质量是0.4kg，因此表格中应填写的数据是400g。 知识点2：重力的大小 （2）如图1利用弹簧测力计测量钩码重力，使测力计内弹簧伸长的力是 ； A．钩码的重力 B．钩码和测力计的总重力 C．钩码对弹簧的拉力 D．弹簧对钩码的拉力 （3）实验测量多组数据的目的是_______________________________ ； 根据物体间力的作用是相互的。如图所示，钩码受到弹簧对它向上的拉力，同时弹簧也会受到钩码对它向下的拉力，因此使弹簧伸长的力是钩码。 该实验多次测量是为了找到重力和质量之间所存在的关系，因此多次测量的目的是为了寻求普遍规律，避免偶然性。 C 寻求普遍规律，避免偶然性 知识点2：重力的大小 （4）分析表中实验数据，可以得出的结论是：物体的重力和质量成 比，你判断的依据是 ； （5）在图2中，以质量为横坐标， 重力为纵坐标，根据表格中的数据， 画出重力与质量之间关系的图线。 分析表格数据可知，重力和质量的比值是固定不变的，因此重力和质量成正比 正 物体所受重力与质量的比值为定值 【典例3】3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型。小明选用ABS塑料来打印自己设计的作品，如图所示。打印出来作品质量是21g，体积是20cm3。g取10N/kg，求： （1）ABS塑料的密度； （2）作品的重力。 知识点2：重力的大小 作品的重力 答：（1）ABS塑料的密度为1.05g/cm3； （2）作品的重力为0.21N。 由题意得，根据，ABS塑料的密度为 知识点3：重力的方向 观察：将小球由静止施放，小球会怎么运动？ 结论：物体由静止下落时的运动方向即为重力的方向。 知识点3：重力的方向 实验探究 通过观察发现，无论铁架台是否倾斜，重物静止时悬线总是处于竖直向下的方向，即和水平面垂直。这个方向就是重力的方向，所以重力的方向总是竖直向下的。 知识点3：重力的方向 思考：重力的方向总是竖直向下的， 那“下”到底是指什么方向呢？ 通常所说的“下”指的是垂直于地球表面指向地心的方向，或者说人站在地面上时，从头到脚的指向称为“下”。 知识点3：重力的方向 思考：竖直向下 垂直向下 G F压 G竖直向下 压力垂直于斜面向下 【特别提示】只有当物体在水平面上时，垂直向下与竖直向下才是相同的 知识点3：重力的方向 检查墙面是否竖直 检查台面是否水平 重力方向的应用 知识点3：重力的方向 【典例4】在建造房屋时，建筑工人常常利用如图甲的重垂线检墙体是否竖直，这是利用了重力的方向总是 ；如图乙，若增大木板的倾角α，悬线OA静止时的方向将 （选填“往左偏”“往右偏”或“保持不变”）。 竖直向下 保持不变 知识点3：重力的方向 【详解】[1]建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直，这是利用了重力的方向始终是竖直向下的，如果重垂线和墙面平行，则说明墙体是竖直的。 [2]重力的方向始终是竖直向下的，所以悬线OA始终指示重力的方向，故增大木板的倾角α，悬线OA静止时的方向将保持不变。 知识点4：重心 1. 重心 F F G 地球吸引物体的每一个部分。 作用效果上就好像重力作用在某一点上。这个点叫做物体的重心。 知识点4：重心 （1）质地均匀、外形规则的物体，其重心在它的几何中心上。 （2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。 知识点4：重心 2. 重心的五点认识 （3）物体的重心可以不在物体上 G G G 知识点4：重心 （4）重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。 （5）为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。 （1）悬挂法：质量不均匀、外形不规则物体 3. 确定重心确定方法 （2）支撑法：适用于长条状物体 知识点4：重心 【典例5】学生在大课间做篮球操前，小宁将一个重为3N的皮球在手指尖处静止，如图所示，画出皮球所受重力的示意图。 G 知识点4：重心 【典例6】如图所示，用细线将一块质量分布均匀的半圆形量角器悬挂在天花板上，请用作图的方法找到该量角器重心O点的位置。（A点是圆心，保留作图痕迹） O 知识点4：重心 知识点5：重心的由来 知识点5：重心的由来 1. 牛顿的观点 牛顿认为，地球和月球之间存在相互吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。 绳子对物体产生的拉力使物体做圆周运动 地球对月球的引力使月球做圆周运动 知识点5：重心的由来 2. 类别法分析重力的由来 【归纳总结】宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。 3. 重力与万有引力的关系 知识点5：重心的由来 重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力,除在两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处物体的重力都略小于万有引力。 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1．下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是（　　） 【详解】由可知，物体所受的重力跟它的质量成正比，图显示一条过原点的斜线，故B符合题意，ACD不符合题意。 B 2．若先在地球上后在月球上，分别用天平和弹簧测力计测同一个物体，会发现（　　） A．天平示数变大，弹簧测力计示数不变 B．天平示数变小，弹簧测力计示数不变 C．天平示数不变，弹簧测力计示数变大 D．天平示数不变，弹簧测力计示数变小 D 课堂练习 【详解】天平测量物体的质量，物体质量不随物体的位置、状态、形状的变化而变化。物体在地球和在月球，物体的位置变化，但是，质量不变，所以天平的示数不变。弹簧测力计测量物体的重力，同一物体在月球上受到的引力约是地球上重力的，所以在月球上测力计的示数会变小。故ABC不符合题意，D符合题意。 课堂练习 3．宇航员想在完全失重的飞船中进行下列实验，其中不能完成的是（　　） A．用弹簧测力计测物体重力 B．用卷尺测距离 C．用握力计测握力 D．用秒表测时间 【详解】A．在失重状态下，无法用弹簧测力计测量重力，故A符合题意； BCD．失重状态，对卷尺、握力计及秒表的使用无影响，故BCD不符合题意。 A 课堂练习 4．踢毽子是人们喜爱的一项运动。如图所示，小丽用脚将毽子踢起后，空中飞舞的毽子的质量将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；毽子最终落向地面，是由于受到 力的作用，该力的方向 是__________的。 【详解】[1]质量指的是物体所含物质的多少，与物体的位置无关，所以空中飞舞的毽子的质量不变。 [2][3]地球表面的物体受到地球对其的吸引力，即重力的作用，重力的方向竖直向下，所以毽子最终会落向地面。 不变 重 竖直向下 课堂练习 5．如图小明将画挂正，利用了重力的方向是 这一特点。地球对它表面附近的物体有引力，月球对它表面附近的物体也有引力，大约是地球对地面附近引力的，在地球上重的物体被带到月球上后，质量为 ，重为 N（）。 竖直向下 课堂练习 [2]在地球上重1200N的物体，其质量为 质量是物体本身的属性，与所处的位置无关，所以将该物体带到月球上，其质量不变，仍然是120kg。 [3]物体在地球上受到的重力为1200N，由于月球对它表面附近的物体也有引力，大约是地球对地面附近引力的 ，故物体在月球上受到的重力为 课堂练习 6．小明手提重垂线，匀速行走在不同的道路上（如图甲），由重垂线的方向可以说明力的方向总是 的：如图乙，赛车的车身很低，轮子相距尽量远，目的是增大赛车的 面，降低赛车的重心，有助于提高赛车的稳定程度，在快速行驶时不易翻车。 【详解】[1]重垂线在静止时总保持竖直下垂，这是由于重垂受到方向为竖直向下的重力的作用。 [2]增大支撑面，降低重心，赛车车身很低，轮子相距尽量远，从而增大了支撑面，降低了重心有助于提高赛车的稳定度。 竖直向下 支撑 课堂练习 7．如图所示，“不倒翁”是个有趣的玩具，它之所以不易倾倒，是因为它重心位置较 （选填“高”或“低”）；在墙上挂字画时，可自制一个重锤来检查是否挂正，观察字画竖边是否与重垂线 ，这是利用了重力方向总是 的道理。 【详解】[1]不倒翁的质量分布是不均匀的，下部的质量大，所以不倒翁的重心很低，稳度大。 [2][3]因为重力的方向总是竖直向下的，如果画框和重垂线是平行的，则画框的竖边是竖直的，否则画框的竖边不竖直，由图知，画的左端偏高，为了把画贴正，应将画的左边向下移动，直到画的右边框与重垂线重合。 低 重合 竖直向下 课堂练习 8．如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。 G 课堂练习 9．一座桥的桥头立着如图所示的限重标志牌，它表示只允许质量不超过15t的车从桥上通过。为确保桥梁安全，汽车所受的重力超过多少牛时，不能从该桥上通行? 【详解】为确保桥梁安全，该桥允许通过汽车的最大质量: 则桥能承受的最大压力为 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“练习与应用”作业 自主安排 配套同步分层作业 59 2025 Thank you for watching! 谢谢观看 $$